Question

16．氨水是實(shí)驗(yàn)室中的常用試劑．某課外活動(dòng)小組欲通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定NH₃•H₂O的電離常數(shù)．
【討論】選用以下試劑和儀器：濃度大約為0.1mol/L的氨水、0.1000mol/L鹽酸、甲基橙、蒸餾水、酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶、膠頭滴管、燒杯、pH計(jì)、鐵架臺(tái)
在組裝儀器是發(fā)現(xiàn)缺少了一種儀器，缺少的儀器是滴定管夾．添加這種儀器后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>
（滴定前的所有操作正確，已略去） 步驟1： ①用堿式滴定管量取20.00mL的氨水放入錐形瓶中，滴入2滴甲基橙． ②用酸式滴定管取0.1000mol/L鹽酸滴定氨水． ③當(dāng)錐形瓶中的溶液由黃色變成橙色時(shí)，停止滴定，紀(jì)錄數(shù)據(jù)． ④重復(fù)滴定操作2～3次．	測(cè)定氨水的準(zhǔn)確濃度
步驟2：用pH計(jì)測(cè)定氨水的pH．	測(cè)定氨水中c（OH-）濃度
步驟3：通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算氨水的電離常數(shù)K

【反思】：該小組在實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)得氨水的電離常數(shù)K=1.60×10^-5．查閱資料得知：25℃時(shí)氨水的電離常數(shù)K=1.75×10^-5．檢查滴定過(guò)程操作、計(jì)算均沒有錯(cuò)誤，該小組討論后認(rèn)為實(shí)驗(yàn)測(cè)得氨水的電離常數(shù)是準(zhǔn)確的，但是應(yīng)該補(bǔ)充一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是測(cè)定氨水的溫度．
【拓展應(yīng)用】25℃時(shí)，pH=5的氯化銨溶液中$\frac{c（{H}^{+}）×c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=0.175．（寫出推導(dǎo)過(guò)程并計(jì)算出結(jié)果）

Answer 1

分析 【討論】根據(jù)酸堿中和滴定的實(shí)驗(yàn)操作分析；
【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】步驟1：
①在錐形瓶中加待測(cè)溶液；
②取鹽酸滴定氨水；
③達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)溶液由氨水變?yōu)槁然�銨；
④重復(fù)滴定操作2～3次；
步驟2：準(zhǔn)確測(cè)定氨水的pH，以便計(jì)算氨水中氫氧根離子濃度；
步驟3：通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算氨水的電離常數(shù)K；
【反思】：電離常數(shù)只與溫度有關(guān)，要測(cè)定氨水的溫度；
【拓展應(yīng)用】根據(jù)溶液中氫離子濃度，結(jié)合電離常數(shù)和水的離子積計(jì)算．

解答 解：【討論】酸堿中和滴定的實(shí)驗(yàn)需要的儀器有：酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶、鐵架臺(tái)、滴定管夾；
故答案為：滴定管夾；
【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】步驟1：
①在錐形瓶中加待測(cè)溶液，即用堿式滴定管量取20.00mL的氨水放入錐形瓶中，滴入2滴甲基橙；
②用酸式滴定管取0.1000mol/L鹽酸，然后滴定氨水；
③達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)溶液由氨水變?yōu)槁然�銨，溶液中顏色變化為由黃色變?yōu)槌壬��?br />④為了提高測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，要重復(fù)滴定操作2～3次；
步驟2：用pH計(jì)準(zhǔn)確測(cè)定氨水的pH，以便計(jì)算氨水中氫氧根離子濃度；
步驟3：通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算氨水的電離常數(shù)K；
故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>
步驟1：②用酸式滴定管取0.1000mol/L鹽酸滴定氨水 ③黃； ④重復(fù)滴定操作2～3次
步驟2：用pH計(jì)測(cè)定氨水的pH	測(cè)定氨水中c（OH-）濃度

；
【反思】：測(cè)得氨水的電離常數(shù)K=1.60×10^-5，查閱資料得知：25℃時(shí)氨水的電離常數(shù)K=1.75×10^-5．電離常數(shù)只與溫度有關(guān)，電離常數(shù)不同，說(shuō)明溶液的溫度波動(dòng)，所以要測(cè)定氨水的溫度；
故答案為：測(cè)定氨水的溫度；
【拓展應(yīng)用】25℃時(shí)，pH=5的氯化銨溶液中c（H⁺）=10^-5mol/L，$\frac{c（{H}^{+}）×c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=$\frac{c（{H}^{+}）×c（N{{H}_{4}}^{+}）×c（O{H}^{-}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）×c（O{H}^{-}）}$=$\frac{K}{{K}_{w}}$×c（H⁺）=$\frac{1.75×1{0}^{-5}}{1{0}^{-14}}×（1{0}^{-5}）^{2}$=0.175；
故答案為：0.175．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)、電離常數(shù)的有關(guān)計(jì)算等，題目難度中等，注意把握中和滴定實(shí)驗(yàn)原理和電離常數(shù)、離子積常數(shù)的計(jì)算公式和應(yīng)用，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力．